STRUKTUR BAJA I. Perhitungan Sambungan Paku Keling

(1)

STRUKTUR BAJA I STRUKTUR BAJA I

Perhitungan Perhitungan Sambungan

Sambungan Paku Paku Keling Keling

(2)

Sama seperti pada sambungan baut, pada sambungan paku keling juga harus

diperhitungkan terhadap geser dan tumpu.

Besarnya tegangan geser dan tegangan tumpu yang diijinkan adalah sbb :

σ

=

τ 0 , 8

d a

tp

= 2 σ ; bila ⇒

₁

≥ 2

σ

d a

tp

= 1 , 6 σ ; bila ⇒ 1 , 5 ≤

₁

< 2

σ

(3)

Daya pikul 1 (satu) paku keling adalah:

tp

d s

N = .

_min

. σ

τ π

= .

4

1

₂

d

N

_gs Sambungan tunggal

τ π

= .

4 . 1

2 d ²

N_gs Sambungan dobel

Note: setelah dikeling Ø pk = Ø lubang d = Ø lubang = Ø pk + 1 mm

(4)

Contoh Contoh 11

Dua plat akan disambungkan secara sambungan tunggal, spt gbr di bawah dengan data sbb:

P = + 1500 kg

s₁ = 10 mm = 1 cm s₂ = 8 mm = 0,8 cm

Ø pk = 17 mm = 1,7 cm (lubang)

/ 2

1400 kg cm

=

σHitunglahHitunglah jumlahjumlah bautbaut yang yang diperlukandiperlukan

P

s 2 s 1

ss₂₂ < s< s₁₁

ss₂₂ = s= s_min_min = 0,8 cm= 0,8 cm

(5)

τ π

= .

4

1 ₂

d N _gs

N_gs = ¼ x 3,14 x (1,7 cm)² x 0,8 x 1400 kg/cm²

= 2541 kg

tp

tp d s

N = . _min.σ

N_tp = 1,7cm x 0,8cm x 2 x 1400 kg/cm²

= 3808 kg

N_min = N_gs = 2541 kg -Æ menentukan Jumlah baut (n) yg dibutuhkan adalah:

kg buah kg N

n P 0,59 1

2541 1500

min

≈

=

(6)

Contoh Contoh 22

Dua plat akan disambungkan secara sambungan dobel, spt gbr di bawah dengan data sbb:

P = 5000 kg

s₁ = 10 mm = 1 cm

s₂ = s₃ = 8 mm = 0,8 cm

Ø pk = 17 mm = 1,7 cm (lubang) / 2

1400 kg cm

= σ

Hitunglah jumlah pk yang diperlukan s₁ = 1 cm < (s₂+s₃) = 1,6 cm

s₁ = s_min

(7)

P P

s1

s3

s2

P/2

P P/2

(8)

τ π

= .

4

2 1 d ² N _gs

N_gs = 2x¼ x 3,14 x (1,7 cm)² x 1120 kg/cm²

= 5082 kg

tp

tp d s

N = . _min.σ

N_tp = 1,7cm x 1cm x 2800 kg/cm²

= 4760 kg

N_min = N_tp = 4760 kg Æ menentukan Jumlah pk (n) yg dibutuhkan adalah:

kg buah kg N

n P 1,05 2

4760 5000

min

≈

=

Jadi jumlah pk 2 ØØ 17 mm 17 mm

(9)

Soal 3

Dua batang baja L 50.50.5 akan disambung secara sambungan tunggal, dengan data sbb:

P = 3000 kg

Tebal plat penyambung s = 6 mm = 0,6 cm

Ø pk = 13,5 mm = 1,35 cm (lubang) Sambungan pada kedua kakinya

/ 2

1400 kg cm

= σ

Hitunglah jumlah pk yang diperlukan

P P

5 0 5 5 0

(10)

Penyelesaian:

P = 3000 kg ditahan oleh penampang profil L 50.50.5.

Untuk 1 kaki P/2 = 3000kg/2 = 1500kg.

Plat datar:

P/2 P/2

s_min = 0,5 cm

s = 0,6 cm s L = 0,5 cm

P/2 P/2

(11)

τ π

= .

4

1 ₂

d N _gs

N_gs = ¼ x 3,14 x (1,35 cm)² x 1120 kg/cm²

= 1602 kg

tp

tp d s

N = . _min.σ

N_tp = 1,35cm x 0,5cm x 2800 kg/cm²

= 1890 kg

N_min = N_gs = 1602 kg -Æ menentukan Jumlah pk (n) yg dibutuhkan adalah:

kg buah kg N

n P 0,936 1

602 1 1500

min

≈

=

Jadi jumlah pk 2 Ø 13,5 mm

(12)

Kontrol plat penyambung:

F_n = (hxs) – (dxs)

= (5x0,6)-(1,35x0,6)

= 2,19 cm²

d

h=5 cm

s=0,6 cm

19 2

, 2 2 1500

cm kg F

P

n

=

σ = 684,932kg cm² < σ =1400kg cm²

(13)

Gambar skets sambungan:

a₁ = 35 mm t₁ = 60 mm

30

20

50

a1 t1 a1 a1 t1 a1

(14)

SoalSoal 44

Dua batang baja kanal [ 14 akan disambung secara sambungan tunggal, dengan data sbb:

P = 6120 kg (bekerja pada titik berat profil) Tebal plat penyambung s = 10 mm = 1 cm

Ø pk = 17 mm = 1,7 cm (lubang) Sambungan

Sambungan padapada badanbadan dandan keduakedua kakinyakakinya

/ 2

1400 kg cm

= σ

Hitunglah

Hitunglah jumlahjumlah pkpk yang yang diperlukandiperlukan

h d

b t t

P ^{h 1}

(15)

Penyelesaian Penyelesaian::

Dari tabel profil [ 14 diperoleh:

h = 140 mm = 14 cm h₁₁ = 98 mm = 9,8 cm bb = 60 mm = 6 cm= 60 mm = 6 cm dd = 7 mm = 0,7 cm= 7 mm = 0,7 cm tt = 10 mm = 1 cm= 10 mm = 1 cm FF_{1 flens}₁_flens = 6,0 cm= 6,0 cm²²

FF_rib_rib = 8,4 cm= 8,4 cm²² FF_profil_profil = 20,4 cm= 20,4 cm²²

Gaya P = 6120 kg ditahan oleh seluruh penampang profil.

Distribusi

Distribusi gayagaya::

kg 2520

kg

2 6120

2

cm 20,4

cm

8,4 × =

=

×

= P

P prof rib

F F rib

kg 1800

kg

2 6120

cm

6,0 × =

=

×

= P

P ^F^flens

(16)

Sambungan rib (badan).

s = 1 cm

P rib

d = 0,7 cm

P rib P rib

τ π

= .

4

1 ₂

d N _gs

NN_gs_gs = = ¼¼ x x 3,14 x (1,7 cm)3,14 x (1,7 cm)²² x 1120 kg/cmx 1120 kg/cm²²= 2541 kg= 2541 kg

tp

tp d s

N = . _min.σ

NN_tp_tp = = 1,7cm x 0,7cm x 2800 kg/cm1,7cm x 0,7cm x 2800 kg/cm²²= 3332 kg= 3332 kg NN_min_min = = NN_gs_gs = 2541 kg = 2541 kg ÆÆ menentukanmenentukan

(17)

Jumlah

Jumlah pkpk (n) yg(n) yg dibutuhkandibutuhkan padapada rib rib adalah:adalah: kg buah

kg N

n P^rib 0,992 1 2541

2520

min

≈

=

= Ambil

Ambil pkpk 2 Ø2 Ø 17 mm 17 mm Kontrol

Kontrol plat penyambungplat penyambung::

s d h1

FF_n_n = (h= (h₁₁xs) xs) –– ((dxsdxs))

= (9,8x1)

= (9,8x1)--(1,7x1)(1,7x1)

= 8,1 cm

= 8,1 cm²²

2 rib

cm 8,1

kg 2520 F

σ = P = = 311,11kg cm² < σ =1400kg cm²

(18)

Sambungan flens:

t=1cm

Pflens

s = 1 cm

Pflens

Pflens Pflens

τ π

= .

4

1 ₂

d N _gs

NN_gs_gs = = ¼¼ x x 3,14 x (1,7 cm)3,14 x (1,7 cm)²² x 1120 kg/cmx 1120 kg/cm²²= 2541 kg= 2541 kg

tp

tp d s

N = . _min.σ

NN_tp_tp = = 1,7cm x 1cm x 2800 kg/cm1,7cm x 1cm x 2800 kg/cm²²= 4760 kg= 4760 kg NN_min_min = = NN_gs_gs = 2541 kg = 2541 kg ÆÆ menentukanmenentukan

(19)

Jumlah

Jumlah pkpk (n) yg(n) yg dibutuhkandibutuhkan padapada flensflens adalahadalah:: kg buah

kg N

n P^rib 0,708 1 2541

1800

min

≈

=

= Ambil

Kontrol plat penyambungplat penyambung::

= (6x1)

= (6x1)--(1,7x1)(1,7x1)

= 4,3 cm

= 4,3 cm²²

2 flens

cm 4,3

kg 1800 F

σ = P = = 418,605kg cm² < σ =1400kg cm²

d b

s

(20)

Gambar

Gambar sketsskets sambungansambungan::

a₁₁ = 35 mmmm t₁₁ = 60 mm= 60 mm a₂₂ = 48 mmmm

h1

b h

t1

t1 a1 a1 a1

a1 a2

a2

(21)

Soal 5

Dua batang baja dari profil DIE akan disambungkan, dengan data sbb:

P = 11.400 kg (bekerja pada titik berat profil)

Tebal plat penyambung s-rib = 0,5 cm dan s-flens=1 cm

Ø pk = 17 mm = 1,7 cm (lubang)

Sambungan pada badan dan kedua flensnya (spt gbr) / 2

1400 kg cm

= σ

Hitunglah jumlah pk yang diperlukan

P

h1

P

t b h d

(22)

Penyelesaian Penyelesaian::

Dari tabel profil diperoleh:

h = 190 mm = 19 cm h₁₁ = 138 mm = 13,8 cm bb = 197 mm = 19,7 cm= 197 mm = 19,7 cm dd = 7 mm = 0,7 cm= 7 mm = 0,7 cm

tt = 11 mm = 1,1 cm= 11 mm = 1,1 cm FF_rib_rib = 13,6 cm= 13,6 cm²² FF_profil_profil = 57 cm= 57 cm²²

P = 11.400 kg ditahan oleh seluruh penampang profil.

Distribusi

Distribusi gayagaya::

kg 2.720 kg

400 .

1

2

1

2

cm 57

cm

13,6

× =

=

×

= P

P

prof rib

F F rib

kg .

P

₁_flens

=

^P⁻₂^P^rib

=

⁽¹¹^.⁴⁰⁰ ⁻₂²⁷²⁰^{) kg}

= 4 340

(23)

Sambungan rib (samb. dobel).

τ π . 4

2 1 d ² N _gs =

NN_gs_gs = 2 x= 2 x ¼¼ xx 3,14 x (1,7 cm)3,14 x (1,7 cm)²² xx 1.120 kg/cm1.120 kg/cm²²= 5.082 kg= 5.082 kg P rib

P rib

d = 0,7 cm

s3=0,5 cm

Prib/2

s2=0,5 cm

tp

tp d s

N = . _min.σ

NN_tp_tp = = 1,7cm x 0,7cm x 2.800 kg/cm1,7cm x 0,7cm x 2.800 kg/cm²²= 3.332 kg= 3.332 kg NN_min_min = = NN_tp_tp = 3.332 kg = 3.332 kg ÆÆ menentukanmenentukan

(24)

Jumlah

Jumlah pkpk (n) yg(n) yg dibutuhkandibutuhkan padapada rib rib adalah:adalah: kg buah

kg N

n P^rib 0,816 1 332

. 3

720 .

2

min

≈

=

= Ambil

Kontrol plat penyambungplat penyambung rib:rib:

s d h1

= (13,8x0,5)

= (13,8x0,5)--(1,7x0,5)(1,7x0,5)

= 6,05 cm

= 6,05 cm²²

2 n

rib

cm 6,05

2 kg 2.720 F

2

σ = P = = 224,793kg cm² < σ =1400kg cm²

(25)

Sambungan flens (samb. tunggal).

τ π

= .

4

1 ₂

d N _gs

NN_gs_gs = = ¼¼ xx 3,14 x (1,7 cm)3,14 x (1,7 cm)²² xx 1.120 kg/cm1.120 kg/cm²²= = 2.5412.541 kgkg

t=1,1 cm s = 1 cm

P flens P flens

tp

tp d s

N = . _min.σ

NN_tp_tp = = 1,7cm x 1,7cm x 1cm1cm x 2.800 kg/cmx 2.800 kg/cm²²= = 4.7604.760 kgkg

(26)

Jumlah pk (n) yg dibutuhkan pada rib adalah:

kg buah kg N

n P^flens 1,708 2

541 . 2

340 . 4

min

≈

=

Ambil pk 4 Ø 17 mm (kiri dan kanan flens masing- masing 2 buah)

Kontrol plat penyambung flens:

F_n = (bxs) – 2(dxs)

= (19,7x1)-2(1,7x1)

= 16,3 cm²

2 flens

cm 16,3

kg 4.340 F

σ = P = = 266,257kg cm² < σ =1400kg cm²

s

b d

d

(27)

Gambar skets sambungan:

a₁ = 35 mm t₁ = 60 mm w = 55 mm

a2 a2

a1 t1 a1 a1 t1 a1

h

b h1